JP5565357B2 - Equipment diagnostic device, equipment diagnostic method, equipment diagnostic program, and computer-readable recording medium recording the same - Google Patents
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本発明は、鉄鋼プラントその他の生産システムの設備を診断する設備診断装置、設備診断方法、設備診断プログラムおよびこれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。 The present invention relates to an equipment diagnosis apparatus, an equipment diagnosis method, an equipment diagnosis program, and a computer-readable recording medium on which the equipment diagnosis program is used to diagnose equipment of a steel plant or other production system.
プログラマブルロジックコントローラ(以下、「PLC」と称す。)等でシーケンス制御される設備の異常監視方法として、従来、「本来(正常時)の動作時間」と「実際の動作時間」とを比較する方法が多く用いられている。具体的には、ある動作の開始信号(例えば起動信号オン)から終了信号(例えば位置検出センサオン)までの時間を計測し、ある閾値以上に遅れた場合に異常と判断するものが多い。 Conventionally, as a method of monitoring an abnormality of equipment that is sequence-controlled by a programmable logic controller (hereinafter referred to as “PLC”), a method of comparing “actual (normal) operating time” with “actual operating time” Is often used. Specifically, there are many cases in which a time from a start signal (for example, activation signal on) to an end signal (for example, position detection sensor on) of a certain operation is measured, and an abnormality is determined when it is delayed by a certain threshold or more.
例えば、特許文献1には、複数の工程を順次的に行う自動化設備において、各工程の動作開始から動作終了までの正常時の予め定めた動作時間と比較し、異常であると判断したときに、オペレータに対して一連の工程内のどの単一工程で生じた異常であるかを表示することが記載されている。また、特許文献2には、既設のシーケンス制御装置から判定基準となる信号のオンオフパターンを外部装置により自動的に抽出し、比較することが記載されている。いずれも基本的に画一的な動作を行い、動作時間にほとんどばらつきのない設備を想定したものである。
For example, in
また、特許文献3には、動作時間のばらつきがある場合でも設備の異常を診断するために、動作時間の統計量を求めて、基準値および実績値ともに統計量同士で比較することが記載されている。しかしながら、この診断装置では、動作時間がほぼ一定の値をとるものを想定しており、ばらつきをある程度は許容できるものの、所定のタイミングでON/OFFを繰り返し動作しない信号や、出現順番が異なるような場合には、特徴抽出の対象にならないと明記されている。 In addition, Patent Document 3 describes that, in order to diagnose an abnormality in equipment even when there is a variation in operating time, a statistical amount of operating time is obtained and the reference value and the actual value are compared with each other. ing. However, in this diagnostic device, it is assumed that the operation time takes a substantially constant value, and although a variation can be allowed to some extent, a signal that does not repeat ON / OFF at a predetermined timing and the appearance order are different. In such a case, it is specified that it is not a target for feature extraction.
また、特許文献4には、各設備の状態を示す設備状態データおよび生産された製品の状態を示す製品状態データを収集し、収集されたデータを製品が正常な場合と異常な場合とに分類し、分類された正常な状態のデータと異常な状態のデータとのそれぞれについて各設備の所定の動作をトリガーとして特徴量を検出し、正常な場合の特徴量と異常な場合の特徴量とを比較して所定の閾値以上の差異があるもののみについてそれぞれの特徴量をデータベースへ登録し、操業中に各設備から抽出した特徴量をデータベースと比較することにより異常診断を行うことが記載されている。
条件が一定で画一的な動作を行う設備においては、特許文献1〜3に記載のような従来技術でも適用可能であるが、鉄鋼プラントのように、操業条件によってアクチュエータ駆動源の条件(油圧、電動機のトルク制限等)を変えたり、対象物に接触させながら動作させる場合に被接触物の性状(材質、重量等)が変化したりする場合には、同一シーケンス動作であっても動作時間に大きなばらつきが発生することがあり、上記従来技術を適用することができない。
In a facility that performs uniform operation under constant conditions, the conventional technology as described in
また、特許文献4に記載の技術では、設備状態データおよび製品状態データにより製品の品質判定ができる場合に、品質への影響度の高い特徴量の挙動変化については検出できるが、品質への影響度が低い特徴量については見過ごされてしまう可能性がある。しかし、生産プロセスに必要な構成要素である以上、特徴量の若干の挙動変化が品質に影響を与えなくても、動作不能に陥った途端に生産停止に直結するものも多く、品質への影響度が低い特徴量についても検出する必要がある。
Further, in the technique described in
そこで、本発明においては、診断対象設備に対して操業条件差による動作時間等の特徴量のばらつきを排除し、精度良い診断を可能とした設備診断装置、設備診断方法、設備診断プログラムおよびこれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, a facility diagnosis device, a facility diagnosis method, a facility diagnosis program, and an apparatus diagnosis program that eliminates variations in feature amounts such as operation time due to a difference in operating conditions with respect to a facility to be diagnosed, and enables accurate diagnosis. An object is to provide a recorded computer-readable recording medium.
本発明の設備診断装置は、予め定義された設備診断項目および各設備診断項目のトリガー信号に関する情報に基づいて、トリガー信号から設備診断項目を判定する診断項目判定手段と、判定された設備診断項目を、予め操業条件により定義されたグループ区分に基づいてグループに分けるグループ分け手段と、グループごとに設備診断項目に応じた特徴量の抽出を行う特徴量抽出手段と、グループごとに設備診断項目に応じた特徴量を、正常な場合の特徴量基準値と比較することにより設備診断を行う診断手段とを含むものである。 The facility diagnosis apparatus of the present invention includes a diagnosis item determination means for determining a facility diagnosis item from a trigger signal based on information on a predefined facility diagnosis item and a trigger signal of each facility diagnosis item, and a determined facility diagnosis item Are divided into groups based on group classifications defined in advance by operating conditions, feature quantity extraction means for extracting feature quantities according to equipment diagnosis items for each group, and equipment diagnosis items for each group. And a diagnostic means for performing facility diagnosis by comparing the corresponding feature amount with a normal feature amount reference value.
また、本発明の設備診断方法は、予め定義された設備診断項目および各設備診断項目のトリガー信号に関する情報に基づいて、トリガー信号から設備診断項目を判定すること、判定された設備診断項目を、予め操業条件により定義されたグループ区分に基づいてグループに分けること、グループごとに設備診断項目に応じた特徴量の抽出を行うこと、グループごとに設備診断項目に応じた特徴量を、正常な場合の特徴量基準値と比較することにより設備診断を行うことを含む。 Further, the facility diagnosis method of the present invention is to determine the facility diagnosis item from the trigger signal based on the information on the trigger signal of the facility diagnosis item and each facility diagnosis item defined in advance, the determined facility diagnosis item, When the group is divided into groups based on the group classification defined in advance by operating conditions, the feature quantity corresponding to the equipment diagnosis item is extracted for each group, and the feature quantity corresponding to the equipment diagnosis item for each group is normal The facility diagnosis is performed by comparing with the feature amount reference value.
これらの発明によれば、トリガー信号から判定された設備診断項目を、予め操業条件により定義されたグループ区分に基づいてグループ分けし、グループごとに設備診断項目に応じた特徴量を正常な場合の特徴量基準値と比較することにより、操業条件差による動作時間等の特徴量のばらつきを排除して設備診断を行うことができる。 According to these inventions, the equipment diagnosis items determined from the trigger signal are grouped based on the group classification defined in advance by the operation conditions, and the feature amount according to the equipment diagnosis items for each group is normal. By comparing with the feature value reference value, facility diagnosis can be performed while eliminating variations in feature values such as operation time due to differences in operation conditions.
また、本発明の設備診断装置は、特徴量抽出手段により抽出された特徴量に基づいてグループごとに設備診断項目に応じた統計処理を行う統計処理手段と、特徴量抽出手段により抽出された特徴量および統計処理手段により処理された統計量を登録する診断対象データベースと、グループごとに設備診断項目に応じた正常な場合の特徴量基準値および統計量基準値を登録する基準値データベースとを含み、診断手段は、さらにグループごとに設備診断項目に応じた統計量を、正常な場合の統計量基準値と比較することにより設備診断を行うものであることが望ましい。 The facility diagnosis apparatus of the present invention includes a statistical processing unit that performs statistical processing according to a facility diagnosis item for each group based on the feature amount extracted by the feature amount extraction unit, and a feature extracted by the feature amount extraction unit. A diagnosis target database for registering the quantity and the statistics processed by the statistical processing means, and a reference value database for registering the normal feature quantity reference value and the statistic reference value according to the equipment diagnosis item for each group Further, it is desirable that the diagnosis means further performs facility diagnosis by comparing a statistic corresponding to the facility diagnosis item for each group with a statistic reference value in a normal case.
これにより、特徴量だけでなく、この特徴量に基づいてグループごとに設備診断項目に応じた統計処理により得られた統計量を正常な場合の統計量基準値と比較することにより、操業条件差による動作時間等の特徴量のばらつきを排除して設備診断を行うことができる。 As a result, not only the feature value but also the statistical value obtained by the statistical processing corresponding to the equipment diagnosis item for each group based on this feature value is compared with the standard value of the statistic value in the normal case. The equipment diagnosis can be performed by eliminating the variation of the feature amount such as the operation time.
また、本発明の設備診断装置は、診断手段による統計量の比較の結果、所定値以上の差異がないもののみを用いて統計量基準値を算出し、基準値データベースを更新する統計量基準値算出手段を含むものであることが望ましい。これにより、正常な場合の統計量基準値が自動的に更新され、より信頼性の高い設備診断を行うことが可能となる。 In addition, the facility diagnosis apparatus of the present invention calculates a statistic reference value using only those that have no difference greater than a predetermined value as a result of comparison of the statistic by the diagnostic means, and updates the reference value database. It is desirable to include a calculation means. Thereby, the statistic reference value in the normal case is automatically updated, and it becomes possible to perform more reliable equipment diagnosis.
また、本発明の設備診断プログラムは、予め定義された設備診断項目および各設備診断項目のトリガー信号に関する情報に基づいて、トリガー信号から設備診断項目を判定する診断項目判定手段と、判定された設備診断項目を、予め操業条件により定義されたグループ区分に基づいてグループに分けるグループ分け手段と、グループごとに設備診断項目に応じた特徴量の抽出を行う特徴量抽出手段と、グループごとに設備診断項目に応じた特徴量を、正常な場合の特徴量基準値と比較することにより設備診断を行う診断手段としてコンピュータを機能させるためのものである。このプログラムを実行したコンピュータによれば、上記本発明の設備診断装置と同様の作用、効果を奏することができる。また、この設備診断プログラムは、これを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体により提供することができ、これをコンピュータにより読み取り、実行させることができる。 Further, the facility diagnosis program of the present invention includes a diagnosis item determination means for determining a facility diagnosis item from a trigger signal based on information related to a predefined facility diagnosis item and a trigger signal of each facility diagnosis item, and the determined facility Grouping means that divides diagnosis items into groups based on group classifications defined in advance by operation conditions, feature amount extraction means that extracts feature amounts according to facility diagnosis items for each group, and facility diagnosis for each group This is for causing the computer to function as a diagnostic means for performing facility diagnosis by comparing the characteristic amount corresponding to the item with the normal characteristic amount reference value. According to the computer which executed this program, the same operation and effect as the above-mentioned equipment diagnostic device of the present invention can be produced. Further, the facility diagnosis program can be provided by a computer-readable recording medium on which the facility diagnosis program is recorded, and can be read and executed by the computer.
(1)予め定義された設備診断項目および各設備診断項目のトリガー信号に関する情報に基づいて、トリガー信号から設備診断項目を判定し、判定された設備診断項目を、予め操業条件により定義されたグループ区分に基づいてグループに分け、グループごとに設備診断項目に応じた特徴量の抽出を行い、グループごとに設備診断項目に応じた特徴量を、正常な場合の特徴量基準値と比較することにより設備診断を行う構成により、操業条件差による動作時間等の特徴量のばらつきを排除して設備診断を行うことができ、精度良い診断を行うことが可能となる。 (1) A facility diagnosis item is determined from a trigger signal based on information on a pre-defined facility diagnosis item and a trigger signal of each facility diagnosis item, and the determined facility diagnosis item is defined in advance according to operating conditions. By dividing into groups based on classification, extracting feature quantities according to equipment diagnosis items for each group, and comparing feature quantities according to equipment diagnosis items with normal feature quantity reference values for each group With the configuration for performing facility diagnosis, facility diagnosis can be performed by eliminating variations in feature amounts such as operation time due to differences in operating conditions, and accurate diagnosis can be performed.
(2)抽出された特徴量に基づいてグループごとに設備診断項目に応じた統計処理を行い、抽出された特徴量および処理された統計量を診断対象データベースに登録し、グループごとに設備診断項目に応じた正常な場合の特徴量基準値および統計量基準値を基準値データベースに登録し、さらにグループごとに設備診断項目に応じた統計量を、正常な場合の統計量基準値と比較することにより設備診断を行う構成により、特徴量だけでなく、グループごとに設備診断項目に応じた統計処理により得られた統計量により、操業条件差による動作時間等の特徴量のばらつきを排除して設備診断を行うことができ、より精度良い診断を行うことが可能となる。 (2) Perform statistical processing according to equipment diagnosis items for each group based on the extracted feature values, register the extracted feature values and processed statistics in the diagnosis target database, and install equipment diagnosis items for each group The feature value reference value and the statistic reference value in the normal case according to the standard are registered in the reference value database, and the statistic according to the equipment diagnosis item for each group is compared with the statistic reference value in the normal case. The equipment is diagnosed by the system, and not only the feature quantity but also the statistical quantity obtained by the statistical processing according to the equipment diagnosis item for each group eliminates the variation of the feature quantity such as the operation time due to the difference in operating conditions. Diagnosis can be performed, and more accurate diagnosis can be performed.
(3)統計量の比較の結果、所定値以上の差異がないもののみを用いて統計量基準値を算出し、基準値データベースを更新する構成により、正常な場合の統計量基準値が自動的に更新され、より信頼性の高い設備診断を行うことが可能となる。 (3) As a result of comparison of statistics, the statistics reference value is calculated using only those that do not differ by more than a predetermined value, and the reference value database is updated. It becomes possible to perform more reliable equipment diagnosis.
図1は本発明の実施の形態における生産システムとしての鉄鋼プラントの操業支援システム構成を示す説明図、図2は図1の設備診断コンピュータのブロック構成図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing an operation support system configuration of a steel plant as a production system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block configuration diagram of an equipment diagnosis computer of FIG.
図1において、本発明の実施の形態における鉄鋼プラントの支援システムは、鉄鋼プラントの各工程ラインを構成する調節弁、電磁弁、モータ、流量・圧力・温度等を測定する各種センサやポンプ等のシーケンス制御される各設備1の制御を司る制御装置(シーケンサ)としてのPLC(プログラマブルロジックコントローラ)2と、PLC2が接続される汎用制御ネットワーク3と、汎用制御ネットワーク3に流れる各設備1の状態を示す設備状態データを収集するデータ収集コンピュータ4と、各設備1を診断する設備診断装置としての設備診断コンピュータ5等とから構成される。
In FIG. 1, a steel plant support system according to an embodiment of the present invention includes a control valve, a solenoid valve, a motor, various sensors that measure flow rate, pressure, temperature, and the like that constitute each process line of the steel plant. PLC (programmable logic controller) 2 as a control device (sequencer) that controls each
設備診断コンピュータ5は、図示しないコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された設備診断プログラムを実行するコンピュータであり、図2に示すように、マスタ情報登録手段10、データ収集手段11、診断項目判定手段12、グループ分け手段13、特徴量抽出手段14、統計処理手段15、診断手段16、統計量基準値算出手段17や出力手段18等として機能する。また、設備診断コンピュータ5は、記憶装置(図示せず。)内に、マスタ情報データベース(DB)20、実績データベース(DB)21、診断対象データベース(DB)22や基準値データベース(DB)23等が構築されている。
The
マスタ情報DB20には、診断対象となる設備1の定義、予め定義された診断処理内容を示す設備診断項目(例えば、Aシリンダーの動作時間監視やB炉温度監視等)の定義、各設備診断項目のトリガー信号(例えばAシリンダー上昇指令、Aシリンダー上昇限、B炉温度上昇指令やB炉温度実績等の診断の起点や終点となる信号)の定義、設備診断項目ごとの特徴量の抽出方法の定義、設備診断項目ごとの統計処理方法の定義や、予め操業条件(例えば、鋼種(硬さ等)やサイズ(板幅、板厚、重量等)等)により定義されたグループ区分の定義等のマスタ情報が登録されている。マスタ情報登録手段10は、これらのマスタ情報をマスタ情報DB20に登録するものである。
In the
データ収集手段11は、データ収集コンピュータ4等により収集された現在の設備状態データを収集するものである。どのような情報を収集するかは、マスタ情報DB20に予め登録された診断対象となる設備1の定義に基づいて決定される。設備状態データは、各設備1の稼働時における各種実績やシーケンス等のリアルタイムで把握できる各種プロセスデータ実績(例えば、操業条件やトリガー信号等)である。データ収集手段11により収集されたこれらの設備状態データは、実績DB21に登録される。なお、設備状態データは、データ収集コンピュータ4による収集に限られず、別の方法によって収集する構成とすることも可能である。
The
診断項目判定手段12は、マスタ情報DB20に登録された設備診断項目および各設備診断項目のトリガー信号に関する情報に基づいて、トリガー信号から設備診断項目を判定するものである。診断項目判定手段12は、常時、各種プロセスデータ実績中の各トリガー信号の状態をチェックしており、トリガー信号が働いたときに、このトリガー信号に対応する設備診断項目を判定する。例えば、診断項目判定手段12は、トリガー信号としてAシリンダー上昇指令が働くと、このトリガー信号に対応する設備診断項目としてAシリンダーの動作時間監視と判定する。なお、診断項目判定手段12は、予め設定されたトリガー信号だけでなく、判別フローによりトリガー信号の状態をチェックする構成とすることも可能である。
The diagnosis item determination means 12 determines an equipment diagnosis item from the trigger signal based on information on the equipment diagnosis item registered in the
グループ分け手段13は、この診断項目判定手段12により判定された設備診断項目を、マスタ情報DB20に登録された操業条件により定義されたグループ区分に基づいてグループに分けるものである。操業条件により定義されたグループ区分の例を表1および表2に示す。表1は、設備診断項目としてのMDサポート着脱時間監視について、操業条件であるコイル幅およびコイル重量により定義されたグループ区分の例を示している。表2は、設備診断項目としてのPR圧下時間について、操業条件である鋼種およびコイル板厚により定義されたグループ区分の例を示している。なお、表1および表2の例では、2次元テーブルであるが、影響因子の数に応じて1次元や3次元以上でグループ区分しても良い。また、テーブルによるグループ分けではなく、判別フローを用いてグループ分けする構成とすることも可能である。
The grouping means 13 divides the equipment diagnosis items determined by the diagnosis item determination means 12 into groups based on the group classification defined by the operation conditions registered in the
特徴量抽出手段14は、グループごとに設備診断項目に応じた特徴量の抽出を行うものである。抽出された特徴量は、診断対象DB22に登録される。特徴量とは当該設備診断項目を実行することで得られる結果であり、特徴量の抽出は、マスタ情報DB20に登録された設備診断項目ごとの特徴量の抽出方法の定義に基づいて行われる。例えば、当該設備診断項目がAシリンダーの動作時間監視の場合、特徴量は動作した際の1回分の時間(Aシリンダー上昇指令がオンした時点から上限リミットスイッチ(LS)がオン(Aシリンダー上昇限到達)するまでの時間)である。
The feature
また、特徴量の別の例としては、設備診断項目が、温度、速度、圧力等のパターン制御監視(直接的に制御しているものが対象)の場合、特徴量として、目標値を変化させたときの実績値追従までの時間が挙げられる。また、設備診断項目が、プロセスデータ実績値監視(直接的に制御していない、結果として得られるもののみが対象)の場合、特徴量として、ある特定のシーケンス条件下における電流、温度、圧力等の実績を取り込んで操業条件別にグループ分けし、同一条件下では同じような結果が期待されるものの傾向変化を捉えることが挙げられる。 As another example of the feature quantity, when the equipment diagnosis item is pattern control monitoring (such as those that are directly controlled) such as temperature, speed, pressure, etc., the target value is changed as the feature quantity. The time until the actual value follow-up is given. In addition, when the facility diagnosis item is process data actual value monitoring (not directly controlled, only the result obtained), as features, current, temperature, pressure, etc. under a specific sequence condition Can be grouped according to the operating conditions and capture the trend change of the same results that are expected under the same conditions.
統計処理手段15は、特徴量抽出手段14により抽出された特徴量に基づいてグループごとに設備診断項目に応じた統計処理を行うものである。例えば、統計処理手段15は、特徴量の直近の一定期間(数日〜数週間レベル)の統計量(平均、分散、標準偏差、最小値、最大値、閾値等)を求める。統計処理手段15により算出された統計量は、診断対象DB22に登録される。
The
診断手段16は、特徴量抽出手段14により抽出された特徴量および統計処理手段15により処理された統計量に基づいて設備診断を行うものである。基準値DB23には、グループごとに設備診断項目に応じた正常な場合の特徴量基準値および統計量基準値が登録されている。基準値とは、それぞれの設備診断項目で得られた過去の特徴量および統計値を指し、過去の健全な状態を表す値である。診断手段16は、グループごとに設備診断項目に応じた特徴量および統計量を、それぞれ基準値DB23に登録されている正常な場合の特徴量基準値および統計量基準値と比較し、それぞれ所定値(許容値)以上に変化していないかチェックする。
The
統計量基準値算出手段17は、診断手段16による統計量の比較の結果、所定値以上の差異がないもののみを用いて統計量基準値を算出し、基準値DB23を更新する。統計量基準値算出手段17は、過去の特徴量基準値と差異がないと判定された期間の特徴量のみを特徴量基準値として採用し、一定期間(数ヶ月〜数年レベル)の統計量(平均、分散、標準偏差、最小値、最大値、閾値等)を算出し、これを統計量基準値とする。
The statistic reference value calculation means 17 calculates the statistic reference value using only those having no difference greater than or equal to the predetermined value as a result of the comparison of the statistic by the diagnosis means 16 and updates the
出力手段18は、診断手段16による診断結果を、ディスプレイやスピーカ等を通じての画面表示、別システムへの通報、警報や、任意の方法でのガイダンス等により出力するものである。例えば、出力手段18は、診断結果について、対象設備、操業条件、差異の程度等を出力する。
The output means 18 outputs the diagnosis result by the diagnosis means 16 by screen display through a display, a speaker, etc., a report to another system, an alarm, guidance in an arbitrary method, and the like. For example, the
次に、上記構成の設備診断コンピュータ5による処理について、図3のフロー図に基づいて説明する。
Next, processing by the
まず、マスタ情報登録手段10によりマスタ情報DB20に各種マスタ情報が登録され(S100)、データ収集手段11により設備状態データが収集され、実績DB21に登録されている(S101)。次に、診断項目判定手段12により、マスタ情報DB20が参照され、予め定義された設備診断項目および各設備診断項目のトリガー信号に関する情報に基づいて、トリガー信号から設備診断項目が判定されるとともに、グループ分け手段13により、実績DB21が参照され、この判定された設備診断項目が、予め操業条件により定義されたグループ区分に基づいてグループに分けられる(S102)。なお、診断項目判定手段12は、同一のトリガー信号から複数の設備診断項目を並列処理により判定することも可能である。
First, various kinds of master information are registered in the
次に、特徴量抽出手段14により、グループ分け手段13により分けられたグループごとに設備診断項目に応じた特徴量の抽出が行われるとともに、統計処理手段15により、特徴量抽出手段14により抽出された特徴量に基づいて、グループ分け手段13により分けられたグループごとに設備診断項目に応じた統計処理が行われる(S103)。そして、グループごとに抽出された特徴量および算出された統計量により、診断対象DB22が更新される(S104)。
Next, the feature
次に、診断手段16により、診断対象DB22および基準値DB23が参照され、特徴量抽出手段14により抽出された特徴量および統計処理手段15により処理された統計量を、それぞれ基準値DB23に登録されている正常な場合の特徴量基準値および統計量基準値と比較し、それぞれ所定値(許容値)以上に変化していないかチェックすることにより設備診断が行われる(S105)。
Next, the
ここで、所定値以上の差異がない場合には、統計量基準値算出手段17により直近の動作実績を用いて統計量基準値が算出され(S106)、基準値DB23が更新される(S107)。一方、一定以上の差異がある場合には、出力手段18により、診断手段16による診断結果が、ディスプレイやスピーカ等を通じての画面表示、別システムへの通報、警報や、任意の方法でのガイダンス等により出力される(S108)。
Here, if there is no difference greater than the predetermined value, the statistic reference value calculation means 17 calculates the statistic reference value using the latest operation record (S106), and the
なお、上記処理(S104〜S107)は、グループ分け手段13により分けられたグループごとに行われる。また、上記処理(S104〜S107)は診断対象ごとに行うことが必要であるが、これらの処理(S104〜S107)は診断対象ごとに個々に行うことも、各処理(S104〜S107)の中で診断対象別に区分けして行うことも可能である。
The above processing (S104 to S107) is performed for each group divided by the
以上のように、本実施形態における設備診断コンピュータ5では、予め定義された設備診断項目および各設備診断項目のトリガー信号に関する情報に基づいて、トリガー信号から設備診断項目を判定し、判定された設備診断項目を、予め操業条件により定義されたグループ区分に基づいてグループに分け、グループごとに設備診断項目に応じた特徴量の抽出を行い、グループごとに設備診断項目に応じた特徴量を、正常な場合の特徴量基準値と比較することにより設備診断を行うので、操業条件差による動作時間等の特徴量のばらつきを排除して設備診断を行うことができ、精度良い診断を行うことが可能である。
As described above, in the
特に、この設備診断コンピュータ5では、抽出された特徴量に基づいてグループごとに設備診断項目に応じた統計処理を行い、抽出された特徴量および処理された統計量を診断対象DB22に登録し、グループごとに設備診断項目に応じた正常な場合の特徴量基準値および統計量基準値を基準値DB23に登録し、さらにグループごとに設備診断項目に応じた統計量を、正常な場合の統計量基準値と比較することにより設備診断を行うので、特徴量だけでなく、グループごとに設備診断項目に応じた統計処理により得られた統計量により、操業条件差による動作時間等の特徴量のばらつきを排除して設備診断を行うことができ、より精度良い診断を行うことが可能である。
In particular, the
また、この設備診断コンピュータ5では、統計量の比較の結果、所定値以上の差異がないもののみを用いて統計量基準値を算出し、基準値DB23を更新するので、正常な場合の統計量基準値が自動的に更新され、より信頼性の高い設備診断を行うことが可能である。
Further, in the
本発明の設備診断装置、設備診断方法、設備診断プログラムおよびこれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、鉄鋼プラントその他のシーケンス制御される生産システムの設備を診断するためのものとして有用である。特に、本発明は、鉄鋼プラントのように操業条件の変動のために同一シーケンスであっても動作時間等の特徴量に変動がある設備を診断するためのものとして好適である。 The equipment diagnosis apparatus, the equipment diagnosis method, the equipment diagnosis program, and the computer-readable recording medium on which the equipment diagnosis apparatus of the present invention is recorded are useful for diagnosing equipment of a steel plant or other production system that is sequence-controlled. In particular, the present invention is suitable for diagnosing equipment such as an iron and steel plant that has fluctuations in feature quantities such as operation time even in the same sequence due to fluctuations in operating conditions.
1 設備
2 PLC
3 汎用制御ネットワーク
4 データ収集コンピュータ
5 設備診断コンピュータ
10 マスタ情報登録手段
11 データ収集手段
12 診断項目判定手段
13 グループ分け手段
14 特徴量抽出手段
15 統計処理手段
16 診断手段
17 統計量基準値算出手段
18 出力手段
20 マスタ情報DB
21 実績DB
22 診断対象DB
23 基準値DB
1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 General-
21 Results DB
22 DB for diagnosis
23 Reference value DB
Claims (5)
前記判定された設備診断項目を、予め操業条件により定義されたグループ区分に基づいてグループに分けるグループ分け手段と、
前記グループごとに設備診断項目に応じた特徴量の抽出を行う特徴量抽出手段と、
前記特徴量抽出手段により抽出された特徴量に基づいて前記グループごとに設備診断項目に応じた統計処理を行う統計処理手段と、
前記特徴量抽出手段により抽出された特徴量および前記統計処理手段により処理された統計量を登録する診断対象データベースと、
前記グループごとに前記設備診断項目に応じた正常な場合の特徴量基準値および統計量基準値を登録する基準値データベースと、
前記グループごとに前記設備診断項目に応じた特徴量を、正常な場合の特徴量基準値と比較し、さらに前記グループごとに前記設備診断項目に応じた統計量を、正常な場合の統計量基準値と比較することにより設備診断を行う診断手段と
を含む設備診断装置。 Diagnostic item determination means for determining a facility diagnosis item from the trigger signal based on information on the trigger diagnosis signal of the facility diagnosis item and each facility diagnosis item defined in advance,
Grouping means for dividing the determined equipment diagnosis items into groups based on group classifications defined in advance by operating conditions;
Feature quantity extraction means for extracting feature quantities according to equipment diagnosis items for each group;
Statistical processing means for performing statistical processing according to equipment diagnosis items for each group based on the feature quantity extracted by the feature quantity extraction means;
A diagnosis target database for registering the feature amount extracted by the feature amount extraction unit and the statistic amount processed by the statistical processing unit;
A reference value database for registering a feature value reference value and a statistic reference value in a normal case according to the equipment diagnosis item for each group,
The feature quantity according to the equipment diagnosis item for each group is compared with the feature quantity reference value in the normal case, and the statistic quantity according to the equipment diagnosis item for each group is further compared with the statistic quantity reference in the normal case. A facility diagnostic apparatus including a diagnostic means for performing facility diagnosis by comparing with a value .
前記判定された設備診断項目を、予め操業条件により定義されたグループ区分に基づいてグループに分けること、
前記グループごとに設備診断項目に応じた特徴量の抽出を行うこと、
前記特徴量に基づいて前記グループごとに設備診断項目に応じた統計処理を行うこと、
前記特徴量および前記統計処理により得られた統計量を診断対象データベースに登録すること、
前記グループごとに前記設備診断項目に応じた正常な場合の特徴量基準値および統計量基準値を基準値データベースに登録すること、
前記診断対象データベースおよび前記基準値データベースを参照して、前記グループごとに前記設備診断項目に応じた特徴量を、正常な場合の特徴量基準値と比較し、さらに前記グループごとに前記設備診断項目に応じた統計量を、正常な場合の統計量基準値と比較することにより設備診断を行うこと
を含む設備診断方法。 Determining equipment diagnosis items from trigger signals based on information related to predefined equipment diagnosis items and trigger signals of each equipment diagnosis item;
Dividing the determined equipment diagnosis items into groups based on group divisions defined in advance by operating conditions;
Extracting feature quantities according to equipment diagnosis items for each group,
Performing statistical processing according to equipment diagnosis items for each of the groups based on the feature amount;
Registering the feature amount and the statistical amount obtained by the statistical processing in a diagnosis target database;
Registering a feature value reference value and a statistic reference value in a normal case according to the equipment diagnosis item for each group in a reference value database;
Referring to the diagnosis object database and the reference value database, the feature amount corresponding to the facility diagnosis item for each group is compared with a feature amount reference value in a normal case , and further, the facility diagnosis item for each group. A facility diagnosis method including performing facility diagnosis by comparing a statistic corresponding to the statistic with a statistic reference value in a normal case .
前記判定された設備診断項目を、予め操業条件により定義されたグループ区分に基づいてグループに分けるグループ分け手段と、
前記グループごとに設備診断項目に応じた特徴量の抽出を行う特徴量抽出手段と、
前記特徴量抽出手段により抽出された特徴量に基づいて前記グループごとに設備診断項目に応じた統計処理を行う統計処理手段と、
前記特徴量抽出手段により抽出された特徴量および前記統計処理手段により処理された統計量を登録する診断対象データベースと、
前記グループごとに前記設備診断項目に応じた正常な場合の特徴量基準値および統計量基準値を登録する基準値データベースと、
前記グループごとに前記設備診断項目に応じた特徴量を、正常な場合の特徴量基準値と比較し、さらに前記グループごとに前記設備診断項目に応じた統計量を、正常な場合の統計量基準値と比較することにより設備診断を行う診断手段と
してコンピュータを機能させるための設備診断プログラム。 Diagnostic item determination means for determining a facility diagnosis item from the trigger signal based on information on the trigger diagnosis signal of the facility diagnosis item and each facility diagnosis item defined in advance,
Grouping means for dividing the determined equipment diagnosis items into groups based on group classifications defined in advance by operating conditions;
Feature quantity extraction means for extracting feature quantities according to equipment diagnosis items for each group;
Statistical processing means for performing statistical processing according to equipment diagnosis items for each group based on the feature quantity extracted by the feature quantity extraction means;
A diagnosis target database for registering the feature amount extracted by the feature amount extraction unit and the statistic amount processed by the statistical processing unit;
A reference value database for registering a feature value reference value and a statistic reference value in a normal case according to the equipment diagnosis item for each group,
The feature quantity according to the equipment diagnosis item for each group is compared with the feature quantity reference value in the normal case, and the statistic quantity according to the equipment diagnosis item for each group is further compared with the statistic quantity reference in the normal case. A facility diagnosis program for causing a computer to function as a diagnostic means for performing facility diagnosis by comparing with a value .
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